Veden ominaisvastus

Vettä syötetään elektrodin lämmitysjärjestelmiin pääsääntöisesti luonnollisista lähteistä. Veden soveltuvuus tiettyyn teknologiseen prosessiin määräytyy sen fysikaalisten ja kemiallisten parametrien perusteella. Elektrodilämmitysasennuksissa tärkeimmät veden laadun fysikaaliset indikaattorit ovat suolaisuus ja sen suolaisuus sähköinen vastus.

Suolaisuus, ts. kaikkien kationien ja anionien kokonaispitoisuus 1 kg:ssa vettä vaihtelee 50 mg/kg:sta useisiin grammiin kilogrammaa kohti.

Elektrodilaitteiden toimintatapa riippuu pääasiassa veden erityisestä sähkövastuksesta, joka milloin tahansa määrittää laitteen virran ja tehon. Eri vuodenaikoina ja maantieteellisillä alueilla veden ominaissähkövastus on erilainen ja vaihtelee välillä 5-300 ohmia. Erikoislaboratorioissa tämä vastus määritetään 293 K:n veden lämpötilassa konduktiometrillä (MM 34-04).

Käytännössä käytetään yksinkertaisempia, mutta vähemmän tarkkoja asetuksia.Veden ominaissähkövastuksen suoraan mittaamiseen on mahdollista suositella laitetta, joka koostuu sähköä eristävästä suorakaiteen muotoisesta astiasta, kahdesta litteästä kuparielektrodista, jotka on kiinnitetty astian sisäpäätyseiniin, kahdesta halkaisijaltaan 1 mm:n lanka-anturista, jotka on sijoitettu veteen. tunnetulla etäisyydellä elektrodeista niiden tasoihin nähden kohtisuoraa linjaa pitkin. AC-verkkojännite syötetään automaattisen muuntajan kautta elektrodeihin. Kokeen aikana määritetään astiassa olevan veden lämpötila, sähköpiirin virta ja jännitehäviö koettimien yli.

Veden ominaissähkövastus, ohm-m, lämpötilassa 293 K

missä U3 on anturien välinen jännitehäviö, V, Ae on aluksen veden poikkileikkauspinta-ala kohtisuorassa voimalinjoja vastaan, m2, h3 on koettimien välinen etäisyys, m, I on virta elektrodipiirissä, A.

Heikkojen elektrolyyttiliuosten, mukaan lukien luonnonvesi, ominaissähkövastus, ohm-m lämpötilassa T, kuvataan lämpötilan hyperbolisella funktiolla.

Tässä ρ293 on sähkövastus lämpötilassa 293 K, αt — sähkövastuksen lämpötilakerroin, joka heijastaa sähköisen vastuksen suhteellista laskua lämpötilan noustessa 1 K.

Emästen ja suolojen liuoksille αt = 0,02 … 0,035, happojen αt = 0,01 … 0,016. Käytännön laskelmissa ρt määritetään yksinkertaistetulla lausekkeella siten, että αt = 0,025,

Sähkökäyttöiset vedenlämmittimetpääsääntöisesti ne toimivat suljetuissa lämmönjakelujärjestelmissä ilman vedenpoistoa, mikä mahdollistaa sähkövastuksen, sähkövirran ja kattilan tehon stabiloinnin suunnittelutasolla.Toisin kuin kattiloissa, veden fysikaalinen tila höyrykattilan kiinteän käytön aikana muuttuu elektrodijärjestelmän korkeudella.

Järjestelmän alemmalla vyöhykkeellä vesi lämmitetään 358 ... 368 K, keskellä - kiehumispisteeseen tietyllä paineella kattilassa muodostuen höyrykuplia, ja ylemmällä vyöhykkeellä kyllästetty höyry. intensiivisesti muodostunut.

Tällaisen työväliaineen monimutkaisen rakenteen - höyry-vesi-seoksen - ominaissähkövastus riippuu kattilaveden lämpötilasta ja suolojen pitoisuudesta, höyryn tilavuuspitoisuudesta, elektrodijärjestelmän suunnitteluparametreista ja muista parametreista. Höyrykattiloiden laskentakäytännössä höyry-vesi-seoksen sähkövastus määritetään kokeellisista tiedoista.

Elektrodijärjestelmiin, joissa on koaksiaaliset sylinterimäiset elektrodit, sähkövastus, ohm-m, höyry-vesi-seos

missä ρt on veden ominaissähkövastus kiehumispisteessä, ohm-m, β on kerroin, joka ottaa huomioon haihtumisen vaikutuksen kattilaveden ominaissähkövastukseen, P on höyryn elektrodijärjestelmän teho kattila, W, dB on sisäelektrodin halkaisija, m, h on elektrodijärjestelmän korkeus, m, rθ on höyrystymislämpö, ​​J / kg, ρp on höyryn tiheys tietyssä paineessa, kg / m3 .

Suojatussa elektrodijärjestelmässä, jossa elektrodit sijaitsevat 120 ° kulmassa ja kattilaveden termosifonikierto, haihtumisen vaikutus veden sähköiseen vastukseen voidaan ottaa huomioon korjauskertoimella β = 1,25 ... 1,3